三峽烏蘭察布項目風機及儲能施工安全管理措施

中國電力建設工程咨詢有限公司 李海波

2020年9月22日，國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會上做出了二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和的承諾。在2021年2月國家發改委、國家能源局等部門也相繼發布文件，提出構建清潔低碳安全高效的新型電力系統，促進能源產業轉型升級的目標。在這一目標引導下，風電、光伏等新能源發電得到進一步大力發展，但新能源發電固有的發電功率波動性制約了其應用推廣。為解決這一問題，不同研究機構提出了多種解決措施，其中“源網荷儲一體化”作為實現同步協調控制的解決措施得到大力推廣。

三峽烏蘭察布新一代電網友好綠色電站示范項目是烏蘭察布“源網荷儲一體化”示范項目重要組成部分，是國家和自治區重點示范項目。本文結合項目開展過程中，根據施工特點進行風險辨識并制定的風機及儲能施工安全管理重點工作及措施進行了梳理總結，以供提高同類項目安全管理水平，實現風機施工作業及儲能區施工全過程安全管理、杜絕安全事件發生提供參考。

1 工程概況

烏蘭察布市位于內蒙古中部，風能和太陽能資源豐富、開發潛力巨大。該地區有效風場面積占全國的十分之一，技術可開發容量約5000萬千瓦[1]，適宜建設千萬千瓦級風電基地。三峽烏蘭察布新一代電網友好綠色電站示范項目充分發揮這一區域的資源優勢，選址建設在內蒙古烏蘭察布四子王旗吉生太鎮西北約25km 處。

項目總容量2000MW，其中風電1700MW、光伏發電300MW，并配套建設550MW 鋰電池儲能系統。項目建設按照4個風光儲單元配套4個升壓儲能一體化站建設，并匯集到智慧聯合調度中心。升壓儲能體化站分別通過220kV 線路接入擬建設的四子王旗500kV 匯集變電站。本工程分三期建設，一期工程風光發電總容量500MW(金界壕長城東南側)，其中風電425MW、光伏75MW,新建一座220kV升壓儲能站(#4),配置140MW(2h)鋰電池儲能裝置。本項目建成后預計將成為全球儲能裝置配置最大的單體新能源場站，成為國內首個儲能配置規模達到千兆瓦時的新能源場站。

本文結合了本工程實施過程中存在的風機設備施工安全和儲能設施施工安全重點注意事項進行闡述[1]。由于風機設備貴重且在一個風場內，需開展多次安裝施工，因此需施工單位針對每一臺風機設備部件、構件的吊重、吊裝半徑、現場位置等吊裝參數的實際情況進行逐一分析、掌握吊裝工況，編制統一的施工組織設計和風機安裝專項方案，選擇合理的施工設備，制定可靠的安裝工序，配備足夠的施工專業人員。也需針對特殊位置、存在特殊要求的風機，明確安裝工程技術重點和保證安全、質量的措施。在施工實施前組織專題會議，邀請業主單位、風機供貨廠家、設計單位、監理單位及有關外部專家對風機安裝專項方案進行審查，對施工過程中發現的問題也要及時報告完善修改。

圖1 項目全景示意圖

圖2 儲能系統安裝完成圖

2 風機設備施工安全管理方案

風機設備的卸車、儲存和吊裝是施工過程中的重點工作，也是安全管理的重要環節。為了規范風機設備尤其是風力發電機組在吊裝過程中的安全，主要參考“電力建設安全工作規程”、“電力建設施工及驗收規范”、“風力發電廠項目建設工程驗收規范”等相關技術規范[2]，以及現場所用風機廠家的安裝手冊，開展現場倒運、轉場、吊裝等施工工作。由于涉及工作細節繁多，本節分別從人員要求、運輸進場、卸車存儲和吊裝三方面總結了安全管理的控制重點，以供相關工程參考。

2.1 人員要求

施工實施人員是保證施工安全的基礎，須保證其充分理解施工細節、充分認識安全的重要性，施工過程中操作符合安全規程要求。因此在施工前、施工作業前、施工實施過程中完成以下工作：施工前，工作負責人需組織參加安裝操作的人員進行技術培訓，完成安全交底等工作布置，交底工作完成后需要全員簽字；施工作業前需對作業潛在的安全缺陷、隱患進行判斷分析，提前預防；施工作業人員須按照安全要求，合理合規使用安全帶、安全繩等安全工具，并進行詳細的安全檢查。高空、懸空作業時須按照規定使用速差自鎖器或緩沖繩。具體措施必須制定操作手冊，提前宣貫；在施工實施完成后需對本次施工進行總結，查找問題和漏洞、糾正問題，進一步完善施工安全工作。

2.2 運輸進場要求

風機設施屬于超大件，其運輸進場需重點關注。在進場前，需專門全程檢查進場道路及場內道路是否滿足風機設備等超大件運輸要求。對道路路基承載力、路面寬度、坡度、轉彎半徑及路面情況等進行現場復核無誤后進行運輸，對存在不符合要求的路段及時聯系當地道路管理單位進行修整。必要時可進行模擬運輸測試路況，確保風機設備安全、完好到達吊裝場地。在風機設備運輸過程中，車隊前后須設置專人對道路進行管制，確保安全。

由于現場安裝場地有限，風機葉片存放需設中轉場，其余設備均可直接至現場安裝場地。設備存放前對場地承載力、現場障礙物情況等進行查看，符合要求后進行存放。設備存放均有配套的工裝，需確認其完整性和穩定性。風機葉片存放特別注意其間距及方向，間距應大于1.5m，葉根應朝向主風向，葉片支架需加強固定。風機設備存放現場（包括中轉場）需設專人進行看護。

2.3 風機設備的卸車及儲存控制重點

鑒于風電現場特殊的施工道路（碎石土道），在行車過程中塵土飛揚能見度極低，車輛須進行限速、開啟車輛警示燈并保持與前方車輛車距。道路設置明顯的交通及限速標志，運輸高峰及路面較窄部位設交通指揮。風機設備進場后須依據進場驗收單進行詳細檢查，重點檢查設備防護罩、塔筒法蘭等固定情況。設備卸車完畢，設備的包裝應及時恢復，防止風沙雨雪進入設備，靠近場地邊緣的風機設備擺放時應保證充足的安全距離，葉片應盡量順風放置，并進行穩妥的固定措施。風機吊索具須使用按國家標準規安全使用周期內使用，使用后應及時整埋好并妥善存放工具箱內，存儲應符合存儲條件環境要求。達到報廢條件的吊索具要及時報廢，嚴禁投入現場使用。

2.4 吊裝作業安全控制重點

風機設備開展吊裝作業前，需對場內二次運輸、安裝場地清理、吊裝路線、地基處理等進行檢查確認，保證承力符合要求。檢查主、副吊車等安裝所用工器具齊全、性能完好，并按方案就位。尤其是對于主吊車等特殊設備應有相應的檢驗記錄和專業檢測機構的檢測認定書進行重點檢查。在吊裝前起重設備應進行試運轉，發現轉動不靈活、部件有磨損的應及時修理。

對機艙、葉輪、塔筒等主要超重、超長構件應進行試吊，檢查吊車各部位是否運轉正常。檢查控制構件吊裝的作業半徑、吊車站位等平面布置參數，保證同施工方案一致，構件吊裝順序是否合理；葉輪組裝時，葉片的支墊位置必須符合規定位置，保證不損傷葉片；風機施工階段，風機內的消防設施必須配備到位，同時風機內嚴禁明火作業；葉輪吊裝時需按照吊裝規程進行操作，在晚間進行吊須保證充足照明，雷雨天氣禁止在機艙開展工作；吊裝后大型起重機械轉場轉場時注意不要損壞周邊的草木，控制設備的運行速度以減小揚塵，必要時可用灑水車灑水來控制揚塵。在行走期間及時調整方向不碾壓道路的邊坡。

以上工作都需在每天施工結束后進行總結回顧、查漏補缺，保證風機設施施工安全。

3 儲能施工安全管理方案

以往的儲能電站施工安全主要考慮施工實施過程中的安全，參考電氣裝置安裝工程質量檢驗及評定規程、電力設備典型消防規程、電氣裝置安裝工程等系列施工及驗收規范[3]，參照設計圖紙完成施工。為加強電化學儲能電站安全管理，2021年8月24日國家發改委、能源局組織編制了《電化學儲能電站安全管理暫行辦法》，要求“住房和城鄉建設主管部門要加強儲能電站施工與驗收管理，建立健全儲能電站工程質量、安全生產和竣工驗收備案的管理辦法，明確不同類型及規模儲能電站總包與施工資質要求，加強安全與消防設施建設管理，對儲能電站開展驗收”。儲能設施的施工得到高度重視。

三峽烏蘭察布項目#4儲能站儲能系統共建設140MW/280MWh 預制艙式磷酸鐵鋰電池儲能。采用儲能電池集裝箱產品模塊化程度高、結構簡單，可針對不同容量儲能場站進行最優匹配設計，輕量化的Rack 設計減少冗余配置，可整體運輸，便于現場安裝及維護。儲能電站的施工須由具備相應資質與等級的單位開展儲能電站建筑與設備施工，建設單位務必全程監督履行安全生產管理有關責任。

3.1 儲能電池集裝箱存在風險分析

儲能設備集裝箱存在較多風險點：運輸及裝卸過程中因載運車輛或未落實相關措施造成的危險事故；安裝過程中受到的擠壓、碰撞等沖擊造成的危險事故；安裝過程發生觸電事故或因設備安裝過程中遺留其他物品引發的危險事故；儲能電池接線安裝施工中，因對接線方式或要求不了解而出現正負極性混淆，造成短路，最終引起熱失控導致火災、爆炸事故；安裝過程中電池搬運過程中將電池模塊的正極或負極端子朝下跌落到地上，造成火災、爆炸危險事故；儲能電池存放不當或環境未達到要求造成受潮導致絕緣電阻降低引發的危險事故；設備后期調試過程中因未明確帶電區域而給人員造成的觸電風險。

3.2 儲能電池集裝箱安裝過程要點

針對儲能設備集裝箱的諸多風險點，在安裝過程中需要注意以下要點：

儲能電池集裝箱在裝運過程中物件應塾穩、捆牢，應選用符合要求的車輛，行駛不得超載、超速；卸車前需要檢查平臺是否牢固，保障平臺不得有不均勻下沉，同時考慮卸載時彈簧形變引起的高度差；儲能系統電池預制艙安裝完成后，設置安全警示標志及隔離措施，防止施工機械和車輛與儲能系統電池預制艙發生碰撞；儲能電池集裝箱施工作業場地平整，通道暢通無障礙物，作業過程中輕拿輕放，搬運過程做固定措施避免因將電池正負極跌落摩擦造成火災或爆炸。

在接線前要對安裝人員進行全員安全技術交底，電池正負極做明顯標識、接線前再次核對確認，安全通道暢通防止突發情況；預制艙就位安裝完成后，使艙內空調運行，達到電池保存條件，盡快組織電池充放電，艙門封閉管理，定期巡視；設備后期調試等作業過程中要對帶電區域進行統一管理，帶電區域及時設置相關安全警示標識。作業前必須做好相關帶電區域的安全交底，作業過程中全程監護。

在施工完成后，建設單位應當委托具備檢驗檢測機構資質認定（CMA）儲能檢測資質的機構對儲能電站安全相關的核心部件或單元開展到貨抽檢，抽檢對象包含但不限于電池單體、電池模塊、電池管理系統。

綜上，未來風力發電配置儲能系統工程建設是保障高品質電力工業及“3060”實現的支撐，因此其安全施工需要重點關注。在施工過程中的安全管理要合理嚴謹，對施工中安全可能出現的問題要提前開展嚴謹的分析和風險辨識，制定相應的有效的方法進行解決和控制，從而加強安全管理水平。在施工過程中，管理人員一定要嚴格把控施工建設全過程中的安全質量問題，對各個階段進行嚴格的監督，及時消除隱患問題，從而確保整體施工安全圓滿完成。